基本信息
书名：数字电子技术基础(第五版)同步辅导及习题全解
定价：22.00元
作者：于登峰,边文思
出版社：水利水电出版社
出版日期：2010-12-01
ISBN：9787508463339
字数：456000
页码：306
版次：1
装帧：平装
开本：16开
商品重量：0.381kg
编辑推荐
内容提要
本书是根据清华大学电子学教研组编写，阎石主编的《数字电子技术基础(第五版)》而编写的配套辅导书。
全书按教材内容，对各章的重点、难点做了较深刻的分析。针对各章节习题给出详细解题过程，并辅以知识点窍和逻辑推理，思路清晰、逻辑性强，循序渐进地帮助读者分析并解决问题，每章还附有典型例题与解题技巧，以及历年考研真题评析。
本书可作为在校大学生和自考生学习《数字电子技术基础》课程的教学辅导材料和复习参考用书及工科考研强化复习的指导书，也可以作为教师的教学参考书。
目录
前言
章数制和码制
内容提要
典型例题与解题技巧
历年考研真题评析
教材同步习题全解
第二章逻辑代数基础
内容提要
典型例题与解题技巧
历年考研真题评析
教材同步习题全解
第三章门电路
内容提要
典型例题与解题技巧
历年考研真题评析
教材同步习题全解
第四章组合逻辑电路
内容提要
典型例题与解题技巧
历年考研真题评析
教材同步习题全解
第五章触发器
内容提要
典型例题与解题技巧
历年考研真题评析
教材同步习题全解
第六章时序逻辑电路
内容提要
典型例题与解题技巧
历年考研真题评析
教材同步习题全解
第七章半导体存储器
内容提要
典型例题与解题技巧
历年考研真题评析
教材同步习题全解
第八章可编程逻辑器件
内容提要
典型例题与解题技巧
历年考研真题评析
教材同步习题全解
第九章硬件描述语言简介(略)
第十章脉冲波形的产生和整形
内容提要
典型例题与解题技巧
历年考研真题评析
教材同步习题全解
第十一章数-模和模-数转换
内容提要
典型例题与解题技巧
历年考研真题评析
教材同步习题全解
作者介绍
文摘
序言
《现代数字系统设计与分析》 内容简介： 本书旨在系统地阐述数字电子技术的基本原理、分析方法和设计思想，并着重介绍现代数字系统的设计流程与实现技术。全书共分为十五章，涵盖了从基础概念到复杂系统设计的各个层面，力求为读者构建一个完整、深入的数字技术知识体系。 第一部分：数字系统的基础 第一章：数字信号与逻辑门 本章将从最基本的概念入手，介绍数字信号与模拟信号的区别，以及数字信号的特点。我们将深入探讨二进制数制及其与十进制、十六进制之间的转换，这是理解后续所有数字电路工作原理的基础。随后，我们将介绍基本的逻辑门电路，如与门、或门、非门，以及它们在布尔代数中的逻辑表达式和真值表。进一步地，我们将介绍复合逻辑门，如与非门、或非门、异或门、同或门，并阐述其逻辑功能和应用。本章还将简要介绍逻辑代数的基本定理和定律，如交换律、结合律、分配律、德摩根定律等，为后续的逻辑化简打下基础。 第二章：布尔代数与逻辑函数化简 布尔代数是数字逻辑设计的理论基石。本章将系统地讲解布尔代数的公理、基本定理和性质，并提供一系列推导和证明。我们将学习如何运用这些定理和性质对复杂的逻辑函数进行化简，以达到减少电路复杂度、降低成本的目的。重点介绍两种常用的化简方法：卡诺图法和奎恩-麦克拉斯基法。卡诺图法将直观地展示逻辑函数的简化过程，适合中等规模的逻辑函数；而奎恩-麦克拉斯基法则是一种系统化的代数方法，适用于任意规模的逻辑函数，将详细介绍其步骤和操作。本章还将讨论最小项、最大项的概念，以及逻辑函数的标准形式（和之积、积之和）的转换。 第三章：组合逻辑电路 组合逻辑电路是数字电路中最基本也是最重要的一类。本章将详细介绍各种常用的组合逻辑电路的功能、结构和设计方法。我们将深入分析译码器、编码器、数据选择器（多路复用器）、数据分配器（分路器）的工作原理，并给出它们的设计实例。重点讲解加法器（半加器、全加器）、减法器、比较器等算术逻辑单元的设计与应用。此外，还将介绍数字系统中常用的其他组合逻辑电路，如奇偶校验电路、冒泡排序逻辑电路等，并探讨其在数据处理和控制中的作用。本章将强调如何根据逻辑功能需求，选择合适的组合逻辑电路单元，并进行有效的组合。 第四章：时序逻辑电路 与组合逻辑电路不同，时序逻辑电路的状态会随着时间的推移和输入信号的变化而改变，其输出不仅取决于当前的输入，还与之前的状态有关。本章将首先介绍触发器（Flip-Flop）作为最基本的时序逻辑单元，包括SR触发器、JK触发器、D触发器、T触发器，详细分析它们的构成、工作原理、状态转移图和特性方程。在此基础上，我们将讲解锁存器（Latch）的概念及其与触发器的区别。随后，我们将介绍移位寄存器（Shift Register）的构成、工作方式（串入串出、串入并出、并入串出、并入并出）及其在数据存储和传输中的应用。最后，我们将深入探讨计数器（Counter）的设计，包括同步计数器、异步计数器，以及各种特殊功能的计数器，如加/减计数器、环形计数器、扭环计数器等。 第二部分：现代数字系统设计 第五章：半导体存储器 存储器是数字系统的核心组成部分。本章将详细介绍各种类型的半导体存储器，包括随机存取存储器（RAM）和只读存储器（ROM）。RAM又分为静态RAM（SRAM）和动态RAM（DRAM），我们将分析它们的电路结构、工作原理、读写时序以及各自的优缺点和适用场景。ROM种类繁多，包括掩膜ROM（MROM）、可编程ROM（PROM）、可擦写可编程ROM（EPROM）、电可擦写可编程ROM（EEPROM）和闪存（Flash Memory）。本章将重点分析这些ROM的读出方式、编程和擦除机制，以及它们在固件存储、配置信息存储等方面的应用。 第六章：可编程逻辑器件（PLD） 可编程逻辑器件（PLD）极大地简化了数字电路的设计和实现。本章将介绍PLD的家族，包括可编程只读存储器（PROM）、可编程阵列逻辑（PAL）、通用阵列逻辑（GAL）以及现场可编程门阵列（FPGA）和复杂可编程逻辑器件（CPLD）。我们将详细分析它们的内部结构、编程方法和工作原理。特别地，将重点介绍FPGA和CPLD的结构特点，如查找表（LUT）、触发器、开关矩阵等，以及如何利用硬件描述语言（HDL）对它们进行编程，实现复杂的数字逻辑功能。本章还将介绍PLD在原型开发、小批量生产和快速迭代设计中的优势。 第七章：脉冲波形发生器与时钟信号 稳定的时钟信号是同步数字系统正常工作的关键。本章将介绍多种脉冲波形发生器的设计方法，包括利用RC电路、555定时器等。重点讲解如何产生固定频率和占空比的方波、三角波等。同时，我们将深入分析数字系统中时钟信号的产生、分配、同步和时钟树的构建，以及时钟抖动（Jitter）和占空比失真（Duty Cycle Distortion）对系统性能的影响。还将介绍时钟管理芯片（Clock Management IC）和PLL（锁相环）技术在时钟信号生成和控制中的作用。 第八章：模数转换与数模转换 在现实世界中，许多信号都是模拟的，而数字系统只能处理数字信号。因此，模数转换（ADC）和数模转换（DAC）是连接模拟世界和数字世界的关键接口。本章将详细介绍各种ADC的工作原理，包括逐次逼近型ADC、并行（全比较器）ADC、积分型ADC和Σ-Δ型ADC，分析它们的转换速率、分辨率、线性度和功耗等关键参数。同时，也将介绍DAC的类型，如电阻网络DAC、电容网络DAC和电流输出DAC，并分析它们的转换精度、速度和输出特性。本章还将探讨ADC和DAC在传感器数据采集、音频/视频处理、通信系统等领域的应用。 第九章：数字系统的性能评估与测试 评估和测试数字系统是确保其可靠性和正确性的重要环节。本章将介绍数字系统的关键性能指标，如速度、功耗、面积（集成电路中）和可靠性。我们将学习如何进行时序分析，包括建立时间（Setup Time）、保持时间（Hold Time）、传播延迟（Propagation Delay）等概念，并分析它们对系统最高工作频率的影响。此外，还将介绍数字系统的测试方法，包括功能测试、结构测试和故障诊断。重点讲解边界扫描（Boundary Scan）技术、内连测试（Built-In Self-Test, BIST）等先进的测试方法，以及EDA（Electronic Design Automation）工具在仿真和验证中的作用。 第三部分：微处理器与嵌入式系统 第十章：微处理器结构与指令集 微处理器是现代数字系统的“大脑”。本章将深入介绍微处理器的基本结构，包括CPU（中央处理器）、存储器接口、输入/输出接口等。我们将详细讲解CPU的核心组成，如算术逻辑单元（ALU）、控制器、寄存器组。同时，还将介绍不同类型的指令集架构，如CISC（复杂指令集计算机）和RISC（精简指令集计算机），并分析它们的特点和设计哲学。我们将重点讲解指令的格式、寻址方式、指令执行流程以及中断机制。 第十一章：存储器层次结构与总线 为了提高数据访问速度，现代计算机系统采用了多级存储器层次结构。本章将介绍这种层次结构，包括CPU内部寄存器、高速缓存（Cache，包括L1、L2、L3）、主存储器（RAM）和辅助存储器（如硬盘）。我们将分析缓存的工作原理，如写策略、替换算法等。同时，还将详细讲解总线（Bus）在处理器、存储器和外设之间传输信息的作用，包括地址总线、数据总线和控制总线的概念。还将介绍各种总线标准，如PCI、USB等，以及并行总线和串行总线的区别。 第十二章：输入/输出（I/O）系统 I/O系统是计算机与外部世界交互的桥梁。本章将详细介绍各种I/O设备的工作原理和接口技术，包括键盘、鼠标、显示器、打印机、网络接口等。我们将讲解I/O端口、I/O控制方式，如程序控制I/O、中断控制I/O和DMA（直接内存访问）方式。DMA是实现高效数据传输的关键技术，本章将详细分析其工作流程和优势。还将介绍I/O接口标准和协议，以及如何在数字系统中设计和集成各种I/O设备。 第十三章：中断系统 中断是提高处理器利用率和响应外部事件的重要机制。本章将详细讲解中断的工作原理，包括中断请求、中断响应、中断服务程序（ISR）和中断嵌套。我们将介绍中断向量表（Interrupt Vector Table）的作用，以及如何通过中断控制器管理多个中断源。本章还将讨论中断的优先级、中断屏蔽以及中断处理中的一些常见问题和优化方法。 第十四章：嵌入式系统基础 嵌入式系统是集成在特定设备中，为实现特定功能而设计的计算机系统。本章将介绍嵌入式系统的基本概念、组成部分和特点。我们将分析嵌入式系统的硬件组成，包括微处理器或微控制器、存储器、I/O接口和外围设备。同时，还将介绍嵌入式软件的开发流程，包括裸机开发、实时操作系统（RTOS）的应用以及嵌入式Linux等。本章将重点讲解嵌入式系统在各种应用领域（如消费电子、汽车电子、工业控制、医疗设备等）的设计和实现。 第十五章：现代数字系统设计流程与工具 本章将对前面所学知识进行总结和升华，重点介绍现代数字系统的设计流程。我们将详细介绍从需求分析、规格定义、逻辑设计（使用HDL）、综合、布局布线、仿真验证到最终硬件实现的整个过程。我们将重点讲解EDA（Electronic Design Automation）工具在数字系统设计中的关键作用，包括逻辑综合工具、布局布线工具、仿真器和静态时序分析工具。还将简要介绍硬件描述语言（HDL），如Verilog和VHDL，及其在数字电路设计中的应用。通过本章的学习，读者将能够掌握现代数字系统设计的整体框架和关键技术。 本书力求理论联系实际，通过大量的例题和分析，帮助读者深入理解数字电子技术的核心概念，并掌握现代数字系统的设计与分析方法。希望本书能够成为读者学习数字电子技术道路上的得力助手。
我是一名已经工作了几年的工程师，在职业生涯的某个阶段，发现自己对基础的数字电子技术知识有些遗忘，或者说，在实际工作中遇到的问题，需要更扎实的基础来支撑。所以，我重新拾起了这本《数字电子技术基础(第五版)同步辅导及习题全解》。这本书对我来说，更像是一本“重拾信心”的工具。它不是那种需要从头开始学的教材，而是针对有一定基础但需要系统梳理和强化的读者。它的内容紧密围绕教材的第五版，每一章的知识点都提炼得很到位，并且在解析一些概念时，会巧妙地联系实际应用场景，比如在讲解组合逻辑电路时，会提到实际中某个控制模块是如何实现的，这让我感觉学习不再是枯燥的理论，而是与我的工作息息相关。我发现，它提供的解题方法，很多都能够直接应用于我工作中遇到的问题，比如在分析某个故障时，可以用它教的逻辑分析方法快速定位问题。对于那些被我忽略的细节，这本书也给了我很多提醒，让我能够把知识点“抠”得更细致。